[发明专利]一种含镍废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种处理含镍废水的污水处理方法。

背景技术

镍是重金属一种，属ⅧB族金属元素，原子序数28，在工业上主要用于制造不锈钢和抗腐蚀合金，并广泛用于镀镍、铸币、制造催化剂和玻璃陶瓷等。镍对大气、水体、土壤都具有污染性，其中天然水中的镍常以卤化物、硝酸盐、硫酸盐以及某些有机和无机络合物的形式溶解于水。镍污染指的是由镍及其化合物所引起的环境污染，如果镍不经处理直接排放于环境中，镍元素会通过食物链的富集作用进入人体。人体内过量镍元素及其化合物的摄入，除对人体产生过敏反应外，还会引起神经衰弱症、影响多种酶的作用和内分泌的正常表达，甚至影响到正常基因的表达，从而导致畸形、癌症的多发。因此，镍对环境、对人体健康的危害是不容忽视的，严格控制镍排放及治理镍污染已迫在眉睫。

目前，镍污染主要来自于电镀、电池、印染等行业生产中的废水，针对镍废水处理方法可分为化学方法、物理化学法和生物法。生产实践中较为成熟的碱法处理属于化学沉淀法，其原理是通过加入化合物将废水中的镍离子形成Ni(OH)2沉淀而去除，但是该方法去除效果有限，主要受镍的离子形态影响较大。生物处理镍废水方法是最为经济环保的方法，其原理是通过富集植物将废水中的镍元素及其化合物富集于植物组织，然后收获植物并进一步集中处理，但是这种处理方法周期长、且受限于植物生长的季节性限制，因此目前难以具备较为实际的应用价值。

物理化学法是近年在重金属污水处理技术领域所发展起来的一种新的、较为实用的污水处理方法，其结合了物理吸附的简单、易操作的优点和化学去除能力强的优点，具有较好的实际推广意义。木质素磺酸盐是木质素的重要衍生物之一，其基本组分是苯甲基丙烷衍生物，因其结构表面具有大量的亲水性官能团，对重金属有较好的螯合能力，因此实验室内也常利用其去除重金属污染，但是因其溶解性较强，往往难以将螯合重金属后的木质素磺酸盐从溶液中彻底清除。而活性炭因其物理吸附能力强，在污水处理技术领域使用较为广泛，常利用其这一特性来吸附去除有机污染物。现有研究已经表明，活性炭对镍污染物没有或仅有极微弱的吸附能力，因此发明人提出了一种处理镍污染废水的物理化学方法，即先利用木质素磺酸盐螯合重金属，然后利用活性炭吸附螯合重金属的木质素磺酸盐从而达到去除重金属的目的。而现有技术中，尚无有关将活性炭与木质素磺酸盐联合用于处理镍污染废水的记载。

发明内容

本发明目的在于提供一种较为简便可行的去除废水中镍污染物的处理方法。 

一种含镍废水的处理方法，包括以下步骤：

（1）将含镍废水置于反应容器中，加入木质素磺酸盐，在pH为6～8，温度为5～30℃条件下，密闭振荡反应；

（2）在步骤（1）反应溶液中投加活性炭，密闭振荡反应；

（3）将步骤（2）反应溶液过滤，得沉淀物，即为吸附木质素磺酸盐与镍离子螯合物的活性炭。

步骤（1）中木质素磺酸盐为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙。

步骤（1）中当含镍废水中镍浓度为0.5～6 mg/L时，每100 mL镍废水中加入木质素磺酸盐0.5~2 mg。

步骤（1）中当含镍废水镍浓度为1 mg/L时，每100 mL镍废水中加入木质素磺酸盐1 mg。

步骤（1）中振荡速率80 r/min时，震荡反应30~720 min；

步骤（1）中振荡速率80 r/min时，震荡反应120 min；

步骤（2）中活性炭粒径为0.45～0.9 mm，80 ℃烘干24 h预处理。

当步骤（1）加入木质素磺酸盐0.5~2 mg时，步骤（2）中活性炭加入10 mg。

步骤（2）密闭震荡反应5 ~60 min。

 

本发明属于一种“两步法”去除含镍废水中镍离子的方法，其主要原理是：（1）活性炭作吸附剂，具有吸附能力强，去除效率高等优良特点，但活性炭的吸附性能也有一定的局限性，对有机物的吸附效果远远好于对金属离子的吸附效果；（2）木质素磺酸盐属于阴离子表面活性剂，对重金属，尤其是镍离子有较好的螯合能力，是高效的金属螯合剂；（3）活性炭能够较好的吸附木质素磺酸盐。

本发明与现有技术相比，具有较为明显的优点：（1）该处理方法中活性炭和木质素磺酸钠价格低廉、来源丰富，且具有可再生的特点，能够循环利用，成本优势明显，具有较好的环境和经济社会效益；（2）该处理方法工艺简单，适用范围广，镍离子去除效率高，最佳去除率可达95%，具有较好的推广应用前景。

具体实施方式